專利名稱：一種船底換能器艙的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種船底換能器艙，屬于船舶業(yè)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
高技術(shù)含量的勘察科考船舶因功能需要，要攜帶特有的換能器，如多波束、單波束、多普勒聲學(xué)流速計等聲學(xué)設(shè)備，這些聲學(xué)設(shè)備若放置在船底的船殼板外接收和釋放信號的范圍會更廣，所以先進的勘察科考船舶會設(shè)有一個換能器艙在船底的船殼板外來放置這些設(shè)備。但是若換能器艙布置在船底船殼板外會增大船舶的所受到的阻力，增加能耗，降低船舶運行效率，同時對船速有一定影響，現(xiàn)有的換能器艙沒有良好的流線型，不能很好地降低作為附體的阻力；同時，外界的運動流體對聲納換能器的干擾也比較大，不能滿足如今信息采集的精度要求，布置在換能器艙內(nèi)的聲學(xué)設(shè)備，也會因為換能器外的湍流而影響使用效果，例如，換能器倉內(nèi)設(shè)置的一對長條形的相互垂直的多波束換能器，受到湍流的影響比較明顯；此外，現(xiàn)有的換能器艙，各種換能器在其內(nèi)部難以進行合理布置，造成換能器布置不夠緊湊，這也一定程度上加大了換能器艙的總體積，造成材料的浪費，對船的航行造成了較大阻力。

發(fā)明內(nèi)容
為了盡可能降低船底所附的換能器艙給船只航行所帶來的阻力，并減小運動流體對換能器設(shè)備使用的影響，更利于緊湊、優(yōu)化換能器艙內(nèi)各種換能器的布置，換能器艙的外形起到至關(guān)重要的作用。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案—種船底換能器艙，所述換能器艙I內(nèi)能夠置放至少兩種換能器，所述換能器艙I呈側(cè)周曲面平滑的扁平塊狀殼體結(jié)構(gòu)，其內(nèi)設(shè)有一對相互垂直的、長條形的換能器的置放位，所述換能器艙I過中心的長度方向設(shè)為X向，寬度方向設(shè)為Y向，所述換能器艙I緊貼船底豎直向上的方向設(shè)為Z向；所述換能器艙I分為左半部和右半部，所述左、右半部各自的前后側(cè)相互對稱；所述換能器艙I垂直于所述Z軸的各平面定義為水線面，垂直于所述X軸的各平面定義為橫剖面，垂直于所述Y軸的各平面定義為縱剖面；所述換能器艙I左半部的水線面沿Z向逐漸增大，右半部的水線面沿Z向先逐漸增大后逐漸減??；所述換能器艙I的縱剖面沿所述Y向逐漸減小；所述換能器艙I左半部的橫剖面沿X軸逐漸增大，右半部的橫剖面沿X軸逐漸減小。進一步的，所述水線面的邊緣呈流線型。進一步的，所述換能器I內(nèi)設(shè)有一對長條形的相互垂直的多波束換能器2，所述一對多波束換能器2其中一個設(shè)于X軸上，另一個沿Y向設(shè)置。進一步的，所述換能器艙I內(nèi)還設(shè)有至少一個單波束換能器5。
更進一步的，所述換能器艙I內(nèi)還設(shè)有海流剖面儀3和探測儀4。進一步的，所述換能器艙I的長度為5 5. 5米，寬度為3. 5 4米，厚度為O. 2 O. 4 米。本發(fā)明總的思路是設(shè)計一種船底換能器艙，使其隨著勘察科考船舶航行時，盡可能的降低對船只航行帶來的阻力，同時，要使得換能器艙內(nèi)部的各種換能器受到湍流的影響降至最小，從而增強換能器的使用效果；同時，要盡可能使得換能器艙結(jié)構(gòu)更加緊湊，并且其形狀要適合放置一對長條形的多波束換能器，從而減小換能器艙的總體積，進一步降低船只航行阻力。本發(fā)明的特點是換能器艙呈兩頭尖中間寬的的扁平殼體結(jié)構(gòu)，其與水流直接接觸的側(cè)周面呈平滑的曲面形，而且，右半部沿著Z向的水線面先增大后減小，當船底換能器艙隨船只向X向移動時，與水流正面向碰的面積大大減小，大大減小了水流的阻力，左半部沿著Z向的水線面逐漸增大，其左半部即尾部呈上大下小的結(jié)構(gòu)，實踐正面，這種結(jié)構(gòu)，具有良好的導(dǎo)流作用，從而進一步減小了航行阻力；一對長條形的相互垂直的多波束換能器2，其中一個設(shè)于X軸上，另一個沿Y向設(shè)置，使得結(jié)構(gòu)更加緊湊；換能器艙移動時，受到水流沖擊很小，因此受到湍流的影響大大減小，換能器艙內(nèi)部的換能器能夠更加穩(wěn)定精確的進行數(shù)據(jù)采集和交換，如圖1所示，尤其是一對多波束換能器2，受到湍流的影響大大降低。本發(fā)明的有益效果在于I)換能器艙的外型設(shè)計直接影響到聲學(xué)設(shè)備的工作環(huán)境、探測能力和綜合性能，經(jīng)過對其外型的優(yōu)化，作為附體產(chǎn)生的阻力大大減小；2)水流對儀器的干擾也明顯減弱，使得換能器艙周圍的水流盡量避免分離現(xiàn)象，避免了產(chǎn)生旋渦噪聲，提高了聲學(xué)設(shè)備的使用效果。3)線型流暢，最大限度地減小阻力和運動流體對聲納換能器的干擾；4)可以極大地改善設(shè)備的工作環(huán)境，減少船底來流及空泡的影響，而且能使傳感，探測設(shè)備的工作范圍增大，避免一些工作盲區(qū)，使得設(shè)備的工作效率及準確性大大提高。


圖1是本發(fā)明的船底換能器艙的俯視透視示意圖。圖2是本發(fā)明船底換能器艙的各個水線面的示意圖。圖3是圖2中部分內(nèi)容的放大示意圖。圖4是圖3中部分內(nèi)容進一步放大示意圖。圖5是本發(fā)明的船底換能器艙的各個縱剖面示意圖。圖6是本發(fā)明的船底換能器艙的左半部的橫剖面示意圖。圖7是本發(fā)明的船底換能器艙的右半部的橫剖面示意圖。其中，1、換能器艙，2、一對多波束換能器，3、海流剖面儀，4、探測儀，5、單波束換能器，101、換能器艙頂邊線，102、換能器艙底邊線。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進一步說明。
參見圖1-圖7，一種船底換能器艙，換能器艙I內(nèi)能夠置放至少兩種換能器，換能器艙I呈側(cè)周曲面平滑的扁平塊狀殼體結(jié)構(gòu)，其內(nèi)設(shè)有一對相互垂直的、長條形的換能器的置放位，換能器艙I過中心的長度方向設(shè)為X向，寬度方向設(shè)為Y向，換能器艙I緊貼船底豎直向上的方向設(shè)為Z向；換能器艙I分為左半部和右半部，左、右半部各自的前后側(cè)相互對稱；換能器艙I垂直于所述Z軸的各平面定義為水線面，垂直于所述X軸的各平面定義為橫剖面，垂直于Y軸的各平面定義為縱剖面；換能器艙I左半部的水線面沿Z向逐漸增大，右半部的水線面沿Z向先逐漸增大后逐漸減??；換能器艙I的縱剖面沿Y向逐漸減小；換能器艙I左半部的橫剖面沿X軸逐漸增大，右半部的橫剖面沿X軸逐漸減小。水線面的邊緣呈流線型。換能器I內(nèi)設(shè)有一對長條形的相互垂直的多波束換能器2，一對多波束換能器2其中一個設(shè)于X軸上，另一個沿Y向設(shè)置。換能器艙I內(nèi)還設(shè)有兩個單波束換能器5。換能器艙I內(nèi)還設(shè)有海流剖面儀3和探測儀4。換能器艙I的長度為5. 25米，寬度為3. 92米，厚度為O. 3米。安裝時，與主船體連接光順，盡可能沿船體的流線方向安裝。換能器艙的外型設(shè)計直接影響到聲學(xué)設(shè)備的工作環(huán)境、探測能力和綜合性能。經(jīng)過對其外型的優(yōu)化，使其具有良好的流線型，作為附體產(chǎn)生的阻力大大減小，水流對儀器的干擾也明顯減弱，使得換能器艙周圍的水流盡量避免分離現(xiàn)象，以免產(chǎn)生旋渦噪聲而影響聲學(xué)設(shè)備的使用效果。
權(quán)利要求
1.一種船底換能器艙，所述換能器艙(I)內(nèi)能夠置放至少兩種換能器，其特征在于: 所述換能器艙(I)呈側(cè)周曲面平滑的扁平塊狀殼體結(jié)構(gòu)，其內(nèi)設(shè)有一對相互垂直的、長條形的換能器的置放位，所述換能器艙(I)過中心的長度方向設(shè)為X向，寬度方向設(shè)為Y向，所述換能器艙(I)緊貼船底豎直向上的方向設(shè)為Z向； 所述換能器艙(I)分為左半部和右半部，所述左、右半部各自的前后側(cè)相互對稱；所述換能器艙(I)垂直于所述Z軸的各平面定義為水線面，垂直于所述X軸的各平面定義為橫剖面，垂直于所述Y軸的各平面定義為縱剖面； 所述換能器艙(I)左半部的水線面沿Z向逐漸增大，右半部的水線面沿Z向先逐漸增大后逐漸減?。? 所述換能器艙(I)的縱剖面沿所述Y向逐漸減?。? 所述換能器艙(I)左半部的橫剖面沿X軸逐漸增大，右半部的橫剖面沿X軸逐漸減小。
2.如權(quán)利要求1所述的船底換能器艙(I)，其特征在于:所述水線面的邊緣呈流線型。
3.如權(quán)利要求1或2所述的船底換能器艙(I)，其特征在于:所述換能器(I)內(nèi)設(shè)有一對長條形的相互垂直的多波束換能器(2)，所述一對多波束換能器(2)其中一個設(shè)于X軸上，另一個沿Y向設(shè)置。
4.如權(quán)利要求3所述的船底換能器倉(I)其特征在于:所述換能器艙(I)內(nèi)還設(shè)有至少一個單波束換能器(5)。
5.如權(quán)利要求3所述的船底換能器艙(I)，其特征在于:所述換能器艙(I)內(nèi)還設(shè)有海流剖面儀(3)和探測儀(4)。
6.如權(quán)利要求1所述的船底換能器艙(1)，其特征在于:所述換能器艙(I)的長度為5 5.5米，寬度為3.5 4米，厚度為0.2 0.4米。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種船底換能器艙，其特征在于換能器艙(1)呈側(cè)周曲面平滑的扁平塊狀殼體結(jié)構(gòu)，換能器艙(1)過中心的長度方向設(shè)為X向，寬度方向設(shè)為Y向，換能器艙(1)緊貼船底豎直向上的方向設(shè)為Z向；換能器艙(1)分為左半部和右半部，左、右半部各自的前后側(cè)相互對稱；換能器艙(1)垂直于Z軸的各平面定義為水線面，垂直于X軸的各平面定義為橫剖面，垂直于Y軸的各平面定義為縱剖面；換能器艙(1)左半部的水線面沿Z向逐漸增大，右半部的水線面沿Z向先逐漸增大后逐漸減?。粨Q能器艙(1)的縱剖面沿Y向逐漸減?。粨Q能器艙(1)左半部的橫剖面沿X軸逐漸增大，右半部的橫剖面沿X軸逐漸減小。
文檔編號B63B11/00GK103072669SQ20121057976
公開日2013年5月1日 申請日期2012年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月27日
發(fā)明者梁艷楠, 桂滿海, 施禮軍, 周崇冠 申請人:上海船舶研究設(shè)計院